PAGEPAGE18PAGE1摘要： 3一、設計思想及要求： 3二、設計方法： 41、原理示意圖 42、元器件介紹 53、光電開關： 64、555時基電路 75、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器： 96、電源電路： 10三、目標設置 131、具體功能模塊 13四、簡易窗簾自動開閉系統(tǒng)實際中調整與改進及現(xiàn)實應用背景 14五、總結設計體會 15簡易窗簾自動開閉電路圖 16參考文獻 16附錄 17元件清單 17主要內容1．閱讀相關科技文獻。2．學習protel軟件的使用。3．學會整理和總結設計文檔報告。4．學習如何查找器件手冊及相關參數。技術要求要求電路能夠通過感應裝置，檢測到光線的強弱。要求電路根據光線的強弱，自動將窗簾打開和關閉。要求電路能夠在窗簾接觸到邊沿時，自動切斷電源。主要參考資料1．何小艇，電子系統(tǒng)設計，浙江大學出版社，2001年6月2．姚福安，電子電路設計與實踐，山東科學技術出版社，2001年10月3．王澄非，電路與數字邏輯設計實踐，東南大學出版社，1999年10月4．李銀華，電子線路設計指導，北京航空航天大學出版社，2005年6月5．康華光，電子技術基礎，高教出版社，20036.查閱相關電子設計內容科技期刊等文獻資料及瀏覽相關網站摘要隨著電子制作知識的不斷增加和電子制作過程中經驗的不斷積累，發(fā)現(xiàn)在電子制作及調試過程中，特別是在數字電子技術的制作過程中，對555的學習和了解特把學習的知識運用到實際，進一步加深理解。我們知道，555時基電路是一種將模擬功能與邏輯功能巧妙結合在同一硅片上的組合集成電路。555電路在應用和工作方式上一般可歸納為3類。每類工作方式又有很多個不同的電路。在實際應用中，除了單一品種的電路外，還可組合出很多不同電路，如：多個單穩(wěn)、多個雙穩(wěn)、單穩(wěn)和無穩(wěn)，雙穩(wěn)和無穩(wěn)的組合等。這樣一來，電路變的更加復雜。為了便于我們分析和識別電路，更好的理解555電路，我簡單用單穩(wěn)態(tài)制作的自動門簾控制電路希望通過該電路的應用加深對555的理解。一、設計思想及要求1.要求電路能夠通過感應裝置，檢測到光線的強弱。2.要求電路根據光線的強弱，自動將窗簾打開和關閉。3.要求電路能夠在窗簾接觸到邊沿時，自動切斷電源。二、設計方法1、原理示意圖

原理圖：

原理：交流220V電壓經變壓器降壓、整流橋整流、7812穩(wěn)壓和C7、C6、C5，C8濾波后，產生12V直流電壓，供給IC1、IC2和光控電路。清晨，光敏電阻VTL在自然光線的照射下導通，使IC1的2腳和晶體管VT的基極為低電平，VT截止，IC1內部的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器動作（變?yōu)闀悍€(wěn)態(tài)），其3腳輸出高電平，IC2的2腳為高電平，3腳為低電平。電動機M正轉，將窗簾拉開。當窗簾拉開到位后，IC1又由暫穩(wěn)態(tài)變?yōu)榉€(wěn)態(tài)，其3腳恢復為低電平，使電動機M停轉。旁晚光線暗淡時，VTL截止，IC1因2腳為高電平而不能被觸發(fā)，其3腳為低電平。VT因基極變?yōu)楦唠娖蕉鴮?，其集電極電壓下降，使IC2的2腳產生低電平觸發(fā)電壓，IC2內部的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉，由穩(wěn)態(tài)變?yōu)闀簯B(tài)，3腳輸出高電平，使電動機M反轉，窗簾開始閉合。窗簾閉合到位后，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器恢復為穩(wěn)態(tài)，IC2的3腳變?yōu)榈碗娖?，電動機M停轉。調節(jié)電位器RPl和RP2，可以改變電動機的運轉時間。在陰雨天時，由于光線較弱，可以直接改用手動控制，操作如下：K1一K3為手動按鈕。采用手動控制時，應將K3關斷，使光控電路失效。按動K1時，IC1觸發(fā)翻轉，電動機M正轉，將窗簾拉開；按動K2時，IC2觸發(fā)翻轉，電動機M反轉，將窗簾拉起。2、元器件介紹R1、R2均選用1/4W碳膜電阻器；B3選用1/2W金屬膜電阻器。RPl、RP2均選用小型膜式線性電位器。C1、C4、C7和C8均選用耐壓值為25V的鋁電解電容器；C2、C3選用滌綸電容器或獨石電容器,C5和C6用陶瓷電阻104。VTL選用3DU系列的光敏電阻；VT選用S9014型號的硅NPN型晶體管。IC1和IC2選用NE555變壓器可選用單輸出220—15V;整流橋可用四個4007穩(wěn)壓二極管組成穩(wěn)壓管用7812Kl、K2均選用微型按鈕；K3選用自鎖動斷型按鈕3、光電開關：光電開關是一種利用感光元件對變化的入射光加以接收,并進行光電轉換,同時加以某種形式的放大和控制,從而獲得最終的控制輸出“開”、“關”信號的器件。上圖為典型的光電開關結構圖。是一種反射式的光電開關,它的發(fā)光元件和接收元件的光軸在同一平面且以某一角度相交，交點一般即為待測物所在處。當有物體經過時,接收元件將接收到從物體表面反射的光,沒有物體時則接收不到。透射式的光電開關,它的發(fā)光元件和接收元件的光軸是重合的。當不透明的物體位于或經過它們之間時,會阻斷光路,使接收元件接收不到來自發(fā)光元件的光,這樣起到檢測作用。

光電開關的特點是小型、高速、非接觸,而且與TTL、MOS等電路容易結合。此類傳感器目前也多為開關量傳感器，輸出的為1，0開關量信號，可以和單片機直接連接使用。光電開關廣泛應用于工業(yè)控制、自動化包裝線及安全裝置中作光控制和光探測裝置。可在自控系統(tǒng)中用作物體檢測，產品計數,料位檢測，尺寸控制，安全報警及計算機輸入接口等用途。4、555時基電路555時基電路是一種將模擬功能與邏輯功能巧妙結合在同一硅片上的組合集成電路。它設計新穎，構思奇巧，用途廣泛，備受電子專業(yè)設計人員和電子愛好者的青睞，人們將其戲稱為偉大的小IC。1972年，美國西格尼蒂克斯公司)研制出NE555雙極型時基電路，設計原意是用來取代體積大,定時精度差的熱延遲繼電器等機械式延遲器。但該器件投放市場后，人們發(fā)現(xiàn)這種電路的應用遠遠超出原設計的使用范圍，用途之廣幾乎遍及電子應用的各個領域，需求量極大。美國各大公司相繼仿制這種電路1974年西格尼蒂克斯公司又在同一基片上將兩個雙極型555單元集成在一起，取名為NF556。1978年美國英特錫爾公司研制成功CMOS型時基電路ICM5551CM556,后來又推出將四個時基電路集成在一個芯片上的四時基電路558由于采用CMOS型工藝和高度集成，使時基電路的應用從民用擴展到火箭、導彈,衛(wèi)星,航天等高科技領域。在這期間，日本、西歐等各大公司和廠家也競相仿制、生產。盡管世界各大半導體或器件公司、廠家都在生產各自型號的555／556時基電路，但其內部電路大同小異，且都具有相同的引出功能端。555時基集成電路的工作原理與應用：555定時器555定時器的功能主要由兩個比較器決定。兩個比較器的輸出電壓控制RS觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當5腳懸空時，則電壓比較器A1的反相輸入端的電壓為2VCC/3，A2的同相輸入端的電壓為VCC/3。若觸發(fā)輸入端TR的電壓小于VCC/3，則比較器A2的輸出為1，可使RS觸發(fā)器置1，使輸出端OUT=1。如果閾值輸入端TH的電壓大于2VCC/3，同時TR端的電壓大于VCC/3，則A1的輸出為1，A2的輸出為0，可將RS觸發(fā)器置0，使輸出為0電平。1、555定時器有兩個閥值電平，分別是1/3Vcc和2/3Vcc；2、輸出端是低電平時三極管TD導通，7叫輸出低電平；輸出端為高電平時三極管截止，如果7腳接一個上拉電阻，7腳輸出為高電平，所以7叫接一個上拉電阻時，輸出狀態(tài)與3相同。5、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器：555定時器主要由比較器、觸發(fā)器、反相器和三個5K的電阻組成的分壓器等部分構成，電路如下：555內部結構圖6、電源電路：電源電路的設計可以采用兩種方法來實現(xiàn)，第一種方法是采用電池供電，需要注意的問題是選擇合適電池的指標參數與電路相匹配。第二種方法是采用如下圖所示的電路，直接有電網供電，通過變壓器電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路將電網中的220V交流電轉化為+12V直流電壓。電路中的變壓器采用常規(guī)的鐵芯變壓器，整流電路采用二極管橋式整流電路，C5、C6、C7和C8完成濾波功能，穩(wěn)壓電路采用三端穩(wěn)壓集成電路來實現(xiàn)高壓交流電轉變低壓直流電路圖電源原理圖三、目標設置1、具體功能模塊四、簡易窗簾自動開閉系統(tǒng)實際中調整與改進及現(xiàn)實應用背景在實際中，簡易窗簾開閉系統(tǒng)制作比較簡單，只要按圖安裝，理論上能達到預期目的，但在實際中需根據需要合理調整，（對可調電阻RP1和RP2的調節(jié)，以便控制電動機的轉速）調試成功后方可使用。此電路可用到家庭或商店、教室等室內場所時，可把系統(tǒng)安裝到窗簾上側，把光敏電阻延伸到窗外陽光照射的地方，用玻璃隔著，以防落入過多塵土。當出現(xiàn)陰雨天氣時，可換用手動這樣可以彌補以上不足。由于整個系統(tǒng)所用地方比較小，方便室內使用，不影響室內整體布局，并且電源供給可以直接運用家庭電源。因此這可以作為室內簾子系統(tǒng)不錯的選擇。隨著社會的發(fā)展，農村城鎮(zhèn)化和美觀化，自動化，因此作為社會的基本單元——家庭的設計和布局問題就顯得尤為重要。傳統(tǒng)的機械式門簾已經不能適應人們的需要，也跟不上社會的潮流。此外，該系統(tǒng)也以其價格低廉、體積小等特點而有明顯的優(yōu)勢從而會受到廣大用戶和專業(yè)人士的歡迎。五、總結設計體會通過設計自動門簾開閉電路，讓我深刻意識到科技就是力量，科技在身邊的應用，很多東西并不像我們想的那么遙遠。在這次設計電路中，我個人感受是：通過對任務書的閱讀和理解，并要慎重考慮到實際應用中的可行性，總體要考慮很多，不是簡單幾塊。比如說：開始才得到這個課題時，我認為不是很簡單嗎？只要一個光敏電阻和一個電機不就行了嗎，把電源打開，陽光照射進來，電路導通，電機把簾子拉上去不就可以了?？墒亲屑氁幌耄粚?，簾子上去了，怎么下來，用手拉嗎？那不是又回到以前了，也不是自動的了，于是又想一下再怎樣解決下拉簾子的問題，要不再加一個電機，再做一個和以上一樣的系統(tǒng)，接著問題又出來了，怎樣讓它啟動，不讓其和另外的電機起沖突，又想用單刀雙擲開關控制，接著老問題又出現(xiàn)，取消。有想兩個電機，一個在室內一個在室外，晚上主人回來，開燈，室內的導通，簾子拉下來，白天的陽光照射，室外導通，簾子拉上去?？墒沁€有一個問題是：怎樣才能是蓮子拉上去或者拉下來后，電機能停止轉動。于是又想在簾子頂部和底部接一導線使它能輪換控制開關的通斷，這個和樓上、樓下的樓梯燈系統(tǒng)有點相似。最后能實現(xiàn)，可是比較麻煩，里面最初的設想還有用聲控系統(tǒng)，但是晚上如果有聲音，將是非常麻煩，于是放棄。最后聽同學說555，才忽然想起555不就能解決這個問題嘛，于是通過查余額相關資料，以及運用網上資料，又通過整理，驗證，考慮實際生活中的安全問題，終于調試出來，最后是布局和刷PCB板，由于銅敷面板沒有找到，所以改用萬用板做出來，經過調試能夠正常工作。簡易窗簾自動開閉電路圖 參考文獻1，何小艇，電子系統(tǒng)設計，浙江大學出版社，2001年6月2，姚福安，電子電路設計與實踐，山東科學技術出版社，2001年10月3，王澄非，電路與數學邏輯設計實踐，東南大學出版社，1999年10月4，李銀華，電子線路設計指導，北京航空航天大學出版社，2005年6月5，康華光，電子技術基礎，高教出版社，20036．家用電子設計200例。附錄元件清單：簡易窗簾自動開閉電路元件清單符號類別數目封裝R115K1AXIALR210K1AXIALRp1、Rp2150k2VR-1C1、C2、C8100uf2RB.2/.4C3、C4、C5、C60.01uf4RB.2/.4C72200uf1RB.2/.4光敏電阻NPN-PHOTO1AXIAL9014NPN1TO-18M電動機1MOTORAO7812穩(wěn)壓管1TO126HNE555計時器2DIP-8D整流橋1BRIDGEI220-15TRANSI1TRANS3K1、K2微型開關2SW-PBK3自鎖開關1CIRCUITBREAKER基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的嵌入式Web服務器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內核設計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構件開發(fā)的技術研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設計和應用基于單片機的光纖光柵解調儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數字磁通門傳感器基于單片機的旋轉變壓器-數字轉換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設計Pico專用單片機核的可測性設計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數據采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設備的數控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網絡的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數據存儲技術的應用研究基于單片機的疊圖機研究與教學方法實踐基于單片機嵌入式Web服務器技術的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數據采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學實驗中的應用研究基于單片機系統(tǒng)的網絡通信研究與應用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應用研究基于雙單片機沖床數控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調速液壓電梯單片機控制器的研究基于單片機γ-免疫計數器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)基于單片機的倒立擺控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)單片機嵌入式以太網防盜報警系統(tǒng)基于51單片機的嵌入式Internet系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)單片機監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機上的應用MSP430單片機在智能水表系統(tǒng)上的研究與應用基于單片機的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)與應用單片機在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應用基于ATmega16單片機的流量控制器的開發(fā)基于MSP430單片機的遠程抄表系統(tǒng)及智能網絡水表的設計基于MSP430單片機具有數據存儲與回放功能的嵌入式電子血壓計的設計基于單片機的氨分解率檢測系統(tǒng)的研究與開發(fā)鍋爐的單片機控制系統(tǒng)HYPERL